新书《土壤的氧化还原过程及其研究法》介绍

中国科学院南京土壤研究所丁昌璞、徐仁扣等著的《土壤的氧化还原过程及其研究法》一书已于2011年11月由科学出版社出版。全书44.8万字,327页,每册定价68元,共分十三章,依次是:氧化还原状况;     

新书《土壤的氧化还原过程及其研究法》介绍

中国科学院南京土壤研究所丁昌璞、徐仁扣等著的《土壤的氧化还原过程及其研究法》一书已于2011年11月由科学出版社出版。全书44.8万字,327页,每册定价68元,共分十三章,依次是:氧化还原状况;铵的氧化-硝化反应;硝酸盐的还原-反硝化反应;有机还原性物质;铁;锰;硫;砷的氧化还原反应;氧化锰与酚类化合物的氧化还原;铁、锰的有效性与氧化还原状况;稻根和钾与还原性物质的相互作用;氧化还原过程与土壤发生;氧化还原反应与环境污染。本书是国内目前该研究领域的第一部专著。     

土壤氧化还原过程及其生态效应

对土壤中发生的主要氧化还原反应进行了概括，详细讨论了土壤氧化还原过程对土壤圈物质循环以及生态环境的影响。     

氧化还原类酶活性在小麦秸秆静态高温堆肥过程中的变化

选取小麦秸秆为试验材料,采取发酵罐处理方法,在静态通气条件下研究了堆腐过程中堆体温度变化、氧化还原类酶活性变化、温度与酶活性变化的关系、不同酶活性之间的关系。结果表明：（1）添加微生物菌剂处理较不添加微生物菌剂处理（CK）升温快、温度高、高温持续时间长;添加微生物菌剂处理堆体温度第2d上升到50℃以上,第3d达最高温度67.1℃,50℃以上持续6d;CK堆肥第3d达到50℃,第4d达最高温度59.5℃,50℃以上持续5d。（2）过氧化氢酶活性初期较低,中期迅速升高,并维持在较高水平,堆肥第10d到堆肥结束,添加微生物菌剂处理的过氧化氢酶活性明显高于CK;添加菌剂处理多酚氧化酶活性在堆肥前期和后期高于CK,说明添加菌剂可加速木质素的降解及其产物的转化;添加菌剂处理的脱氢酶活性在堆肥中期显著高于CK;添加菌剂处理的过氧化物酶从堆肥第12d到堆肥结束活性均高于CK的过氧化物酶活性,表明添加微生物菌剂可促进物质的氧化。（3）脱氢酶活性和过氧化物酶活性在堆肥中期达到最高值,两者变化趋势相同;过氧化氢酶活性、脱氢酶活性、过氧化物酶活性在堆腐后期比较稳定,多酚氧化酶活性堆腐后期呈增长趋势。     

芜菁块根贮藏过程中的一些生理生化特性变化

本文研究了芜菁块根采后贮藏过程中的生理生化变化，结果表明：室内自然堆放的芜菁块根随着贮藏时间的延长，含水量降低，过氧化物酶(POD)活性升高，过氧化物酶同工酶谱带先增多后又减少。30d内，可镕性蛋白的含量平稳地下降，膜系统保持的比较完整，呼吸强度基本保持平稳；30d后，可溶性蛋白的含量明显下降，呼吸强度突然上升随即又快速下降。     

水稻土中氧化还原过程的研究(Ⅱ)土壤与植物的相互影响

1.水稻根部的氧化还原电位较根外部者为高。根愈密集,电位也愈高。小麦根部的电位则较根外者为低。水稻根系对土壤氧化还原电位的影响,随其生理情况而不同。2.在氧化性较强的土壤中生长的萵苣体内的电位较高,在还原性较强的土壤中生长者,电位也较低。3.在土壤的氧化还原电位低时,萵苣的生长受到抑制,而在本试验的条件下,水稻仍能生长良好。4.叙述了一种甘汞电极的制作方法,用这种电极,可以很方便地作为直接用白金电极测定植物体中氧化还原电位时的对照电极。     

水稻土中氧化还原过程的研究(Ⅰ)影响氧化还原电位的条件

水稻土在中国分布很广。它可以发育于不同的母质,因此各地水稻土的性质可以有极大的不同。例如在过去的土壤分类上,就往往把水稻土分为石灰性、中性及酸性三种。但是由于其特殊的成土条件,水稻土也有其共同之点。这种共同之点,也是水稻土     

温度对不同生态系统土壤甲烷氧化过程和甲烷氧化细菌的影响

温室气体的大量人为排放导致了近百年来的全球气候变化。甲烷是重要的温室气体,随着全球气温升高,甲烷排放量会随之增加,进一步加剧了全球温室效应。土壤是甲烷重要的源和汇,土壤中的甲烷氧化细菌在平衡甲烷的释放过程中发挥着关键作用。探究温度变化对土壤甲烷氧化能力的影响成为近年来的研究热点。本文综述了温度对土壤甲烷氧化过程以及甲烷氧化细菌的影响,分析了在不同温度下,各生态系统中的土壤甲烷氧化及甲烷氧化细菌响应特点和规律,比较了不同生态系统中土壤发生甲烷氧化的温度范围以及甲烷氧化菌株的生长温度范围。综述结果表明,不同生态系统能够发生甲烷氧化的温度范围不同;在能发生甲烷氧化的温度范围内,甲烷氧化速率随温度升高而增加;培养温度与土壤原位温度越相近时,甲烷氧化响应较为灵敏。与温度对甲烷氧化过程的影响类似,甲烷氧化细菌的丰度也随着温度升高而增加,并与增温幅度、优势甲烷氧化细菌的原位生长温度密切相关。土壤中的II型甲烷氧化细菌对温度较敏感,随着温度升高,II型甲烷氧化细菌丰度增加,因此,温度会通过影响甲烷氧化细菌的丰度和群落结构,从而影响甲烷氧化过程。但温度是否仅通过调控优势菌种更替来改变土壤甲烷氧化能力目前还尚未定论,未来需要进一步探究。本文讨论了土壤甲烷氧化过程对温度的响应及其微生物机制,可为全面解析全球变暖下的土壤甲烷氧化过程的变化提供参考。     

冬季覆盖作物对南方稻田水稻生理生化及生长特性的影响

2004～2009年以冬闲-双季稻为对照,对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻4种不同冬季覆盖作物稻田水稻植株的生理生化和生长特性进行了研究。结果表明:4种稻田冬季覆盖作物处理均能提高双季稻植株叶片的叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,而丙二醛(MDA)含量除早稻的苗期和分蘖期外,其他生育时期均低于对照;各处理早稻有效穗分别比对照增加18.08万穗·hm-2、21.25万穗·hm-2、12.75万穗·hm-2和17.26万穗·hm-2,结实率分别增加4.98%、8.50%、13.62%和6.99%,千粒重分别增加0.24g、0.10g、0.14g和0.43g,产量分别增加324.44kg·hm-2、381.17kg·hm-2、91.04kg·hm-2和303.46kg·hm-2;各处理晚稻有效穗分别比对照增加9.81万穗·hm-2、11.48万穗·hm-2、5.06万穗·hm-2和14.91万穗·hm-2,结实率分别增加6.29%、8.81%、15.11%和8.50%,千粒重分别增加0.93g、0.88g、0.10g和0.90g,产量分别增加302.28kg·hm-2、316.03kg·hm-2、110.13kg·hm-2和468.17kg·hm-2。该研究显示,在南方双季稻田种植冬季覆盖作物可增强水稻叶片的抗氧化酶活性,促进其生长发育,从而改善水稻的产量及其构成因素,有利于水稻产量的增加。     

马铃薯糊化过程中介电特性和热特性的分析(简报)

该文采用介电特性测定仪(DES100)和示差扫描量热仪(DSC120)对马铃薯片(含水率80.7%,淀粉含量16.5%)介电特性和热特性进行了比较研究,以确定马铃薯淀粉糊化过程中各特征参数值之间的关系。由介电特性曲线得出:在1～100kHz频率范围内的,65～80℃温度范围内,介电常数e′随温度的升高出现跃变型变化,67℃时变化速率最大,之后逐渐下降;由热吸收曲线得出热焓值的变化与e′变化规律相同,其糊化的3个特征温度(糊化起始、峰值、结束)分别是65、67和80℃,从两曲线得到的各特征值基本一致,说明利用马铃薯的介电特性和热特性的综合分析可以更准确地掌握其糊化过程,为进一步利用和控制马铃薯的糊化作用提供参考。     

盐胁迫下琯溪蜜柚苗木生理生化特性的变化研究

水培试验研究了不同浓度盐胁迫下琯溪蜜柚苗木生理生化特性的变化。结果表明,盐胁迫下溪蜜柚苗木根系活力、叶片相对含水量(RWC)、叶片细胞汁液pH、光合色素含量及氨基酸含量降低,大分子渗漏值及丙二醛(MDA)含量增加,且它们之间均呈显著和极显著相关性。琯溪蜜柚植株根系活力及叶片MDA含量对盐胁迫较敏感,根系活力下降可能是柚植株受盐胁迫后最早的伤害反应。     

大麦钾高效基因型钾吸收和生理生化特性研究

盆栽试验研究了大麦钾高效基因型的吸钾特性和生理生化特性。结果表明,在不同供钾水平下,大麦钾高效基因型(Sandrime)含钾量均小于低效基因型(AC Westech);但生物量显著大于低效基因型,在苗期和分蘖期,两基因型生物量最大差异分别为2.4和2.1倍。大麦钾高效基因型(Sandrime)根系活力小于钾低效基因型(AC West-ech),并随供钾水平的提高,其变化趋势不及低效基因型明显。两基因型叶绿素含量在正常供钾水平下达最大值,且高效基因型含量大于低效基因型;钾高效基因型的SOD活性大于低效基因型,基因型差异在苗期最大为2.74倍,分蘖期最大为3.26倍;而POD活性则为高效基因型小于低效基因型,基因型差异在苗期为2.94~4.98倍,分蘖期为2.12~2.76倍,在各供钾水平下均达显著差异水平。高效基因型的MDA和可溶性糖含量小于低效基因型,并随供钾水平的提高逐渐减少。     

Towards a biochemical quality index for soils: An expression relating several biological and biochemical properties

Soil biological and biochemical properties are highly sensitive to environmental stress and thus can be used to assess quality. Any soil quality index should include several biological and biochemical variables so as to reflect better the complex processes affecting soil quality and to compensate for the wide variations occurring in individual properties. Many authors recommend the use of a native soil supporting climax vegetation that has undergone minimal anthropogenic disturbance as a high quality reference soil. In this study which examined three such native soils of Galicia (N.W. Spain) bearing Atlantic oakwood as the climax vegetation, biological and biochemical properties were found to vary widely seasonally and with sampling site and depth. These variations were closely correlated with the total carbon (C) and/or total nitrogen (N) contents of the soils. The following equation: Total N= (0.38×10^–3) microbial biomass C +(1.4×10^–3) mineralized N +(13.6×10^–3) phosphomonoesterase +(8.9×10^–3) β-glucosidase+(1.6×10^–3) urease explained 97% of the variance in total N for the soils studied, suggesting that a balance exists between the organic matter content of a soil and its biological and biochemical properties. A simplified expression of the above equation may be useful as a biochemical quality index for soils. Received: 5 March 1997     

基质含水量和光照水平对网纹甜瓜幼苗生长和生理生化特性的影响

以网纹甜瓜"西域一号"为试材,研究了基质含水量[基质最大持水量的100%(W1)、80%(W2)、60%(W3)和40%(W4)]和光照水平[温室内全光照的100%(L1)、70%(L2)、40%(L3)]交互作用对网纹甜瓜幼苗生长和生理生化特性的影响。结果表明:不同基质含水量和光照强度对网纹甜瓜幼苗生长影响显著,以80%基质含水量结合温室内100%光照的幼苗生长最健壮。光照强度对植株可溶性糖含量影响显著,而基质含水量只有在全光照下才表现出显著影响。在3个光照强度下,可溶性蛋白及游离脯氨酸含量随基质含水量的减少显著增加;而在基质含水量相同的情况下,光照强度的影响较小。在所有处理中,W2L1处理的SOD和POD活性最低,CAT活性较低。MDA含量以W2L1处理最低,W4L3处理最高。     

高温胁迫对4种珍珠菜属植物抗性生理生化指标的影响

为探明珍珠菜属植物高温致伤的生理特性,为其园林推广提供依据,以4种珍珠菜属植物为材料,通过盆栽在人工气候箱内进行高温胁迫,研究了不同程度高温胁迫对4种珍珠菜属植物叶片的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响.结果表明:随高温胁迫的加强,叶片的质膜透性上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先上升,后下降;叶绿素总量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量在一定程度内均增加,只是变化的幅度和进程不同.经几项生理指标的综合分析,得出广西过路黄(Lyaimachia alfredii)和花叶过路黄(L.christinae var huaye)的耐高温能力较强,金叶过路黄(L.nummularia ‘Aurea')与聚花过路黄(L.congestiflora)的耐高温能力较弱.     

芒果叶提取液生物合成纳米TiO2工艺优化及其抗菌性能

为了将生物合成法制得的纳米粒子应用于果蔬保鲜中,该研究以芒果叶提取液和偏钛酸（TiO(OH)2）为原材料,采用生物合成法制备纳米二氧化钛（titanium dioxide,TiO2）粒子。以单因素试验为基础,通过响应曲面分析法优化了纳米TiO2生物合成工艺,研究了其抗菌性能。优化合成工艺为：TiO(OH)2添加量0.65 g,反应时间10.2 h,灼烧时间2 h,灼烧温度786 ℃。纳米TiO2的光诱导降解率为96.24%,与理论值标准偏差为0.6%。X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）结果显示,生物合成的纳米TiO2为锐钛矿型。扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）显示,生物合成后改性的纳米TiO2粒径分布在10～30 nm,无明显聚集体。紫外（Ultraviolet,UV）光诱导,生物合成改性的纳米TiO2（P<0.05）对青霉菌表现出明显的抑制作用。该制备工艺可为光诱导抗菌性纳米TiO2的合成提供理论参考。     

硼对花粉生物化学功能影响的研究进展

重点从硼与花粉管果胶质二聚体复合物的形成、花粉脯氨酸代谢、花粉细胞内钙离子浓度变化等方面综述硼在花粉中的生物化学功能。简要阐述了花粉管胼胝质和酚类含量在硼胁迫时的异常表现。并基于农业生产现状对今后植物硼素营养研究重点提出展望。     

植物体内硅素生物化学作用及机理研究进展

介绍了作物体内硅素生物化学作用的最新研究进展，包括硅素的增产作用机理、植物对硅的积聚、吸收及硅素在作物体内的沉积等方面，并对其未来研究趋势做了展望。